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Grue cinéma

Discussion dans 'Divers' créé par jlucbjl, 9 Avril 2009.

  1. jlucbjl

    jlucbjl Nouveau

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    Grue cinéma
    Bonjour à tous
    J’aimerai votre avis, votre aide sur le dimensionnement d’une structure.

    Je fais du court-métrage et j’utilise une grue que j’ai construite qui me permet de faire évoluer la caméra jusqu’à 5m du sol. Le pied en acier fait 1.5m de hauteur et la flèche en tube carré alu de 5x5cm fait 3,5m ce qui est un peu court.

    Au bout de la flèche de la grue il y a se qu’on appel une tête 2D. Ce qui permet d’y fixer la caméra et de l’orienter sur 2 axes via deux moteurs. Ce prototype de grue à bien fonctionner avec 6kg de caméra, soit 11 kg avec la tête de grue.

    Maintenant j’aimerai une flèche de 7m avec cette fois un total de 20kg au bout. Elle sera composée de plusieurs éléments de 2m emboitables. Ce qui permet plusieurs configurations et un transport plus aisé. J’ai pris pour exemple cette grue pour vous donnez une idée :
    http://www.libraprobroadcast.co.uk/prod ... pixy139710

    Dont le manuel (1Mb) : http://www.panther.tv/cms/fileadmin/_pd ... ixy_en.pdf

    Pour l’instant je ne suis pas encore décidé sur une forme carré ou ronde de la section. La 1ère donne une meilleure rigidité, la suivante facilite l’emboitement.

    Je ne sais pas déterminer la section et l’épaisseur optimum de la flèche. Comment faire ?
    y-a-t’il un type d’alu à privilégier ?
     
  2. mdog

    mdog Ouvrier

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    Grue cinéma
    Ça ce n'est pas vrai :wink:. Une forme ronde te donnera une résistance à la flexion identique dans toutes les directions, tandis qu'un profil carré te donne une plus grande résistance dans le sens de la diagonale. Mais en général les profils rond donnent une plus grande résistance (pour un diamètre comparable à la section et une même épaisseur du matériaux évidement), en revanche selon le type de structure, il sont généralement plus difficile à assembler.

    @+
    Mdog
     
  3. JKL

    JKL Compagnon

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    Grue cinéma
    AMHA la solution la plus rigoureuse pour atteindre les objectifs, mais aussi la plus délicate à mettre en oeuvre, c'est de faire un treillis de tubes ronds en copiant servilement ( pour le principe ) les flèches des grues de manutention : à savoir un treillis avec trois longerons disposés en triangle équilatéral ou isocèle ( pour privilégier la résistance à la pesanteur ) convenablement entretoisés de façon triangulaire. Un des avantages c'est qu'on peut mettre des sections de tube différentes entre l'extrémité et la partie inférieure en fonction des contraintes subies, voire même marier des métaux différents. D'ailleurs il se vend des mats d'antenne réalisés sur ce principe aussi et qui mériteraient toute votre attention car ils pourraient convenir au moins pour une partie de votre perche.
    Ici aussi tout ce qui améliore le rapport moment d'inertie/poids est bienvenu. On en sort pas de ce constat. Sinon il faut revenir aux solutions du début de l'aviation ( à cause de l'emploi de profils d'ailes minces ) il faut haubaner comme on le voit sur certaines grues de cinéma.
     
  4. jlucbjl

    jlucbjl Nouveau

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    Tiens je me faisais une idée contraire et mauvaise donc (que la forme carré procurait une résistance plus importante dans le sens de ses arrêtes que dans le sens de ses diagonales).
    A ce titre je pensais coller face contre face des règles alu de maçon (dont la qualité de l’alu doit être ici plus avantageuse que du tube 6060 par ex) pour avoir une structure rigide adéquate : Avec 4 règles collées ensembles j’obtenais une rigidité résultant de la combinaison de 8 arêtes. Celle-ci bien sur tournées dans le sens provoquant la plus forte flexion, c'est-à-dire la verticale. Et toujours haubané.

    Effectivement le treillis de tubes m’a effleuré l’esprit. Mais la mise en œuvre est plus ardue et plus couteuse que de simples tubes emboités. Cette solution fait son apparition sur les grosses grues cinéma où la charge est bien plus élevée (caméra+cadreur).
    Mais je n’avais pas pensé au pylône d’antenne. C’est à voir mais j’ai peur du cout.

    Haubaner est indispensable, toutes les grues cinéma ont de multiples haubanages, à l’image de celle que vous pouvez voir au 1er lien. Sauf les grues télescopiques du style Louma qui possèdent une grande section rectangulaire (pour compenser l’absence haubanage) soit une bonne largeur dans le sens verticale.

    Enfin bon je vais rester sur la solution du tube emboité qu’il soit rond, carré, rectangulaire. Sur ma première grue j’ai évalué au pif la section. Sur l’exemple commercial plus haut le tube rond fait 103mm de diamètre, je ne connais pas l’épaisseur, ni la qualité de l’alu. En plus mais je ne suis pas certain, il me semble avoir vu un croisillon à l’intérieur du tube.
    Donc comment déterminer l’épaisseur, le diamètre, la qualité de l’alu à employer sachant la portée, la charge, et que la flèche est haubanée ?
     
  5. red_is_dead

    red_is_dead Compagnon

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    Pour moi: il faut utiliser une section ronde avec un hauban pour trianguler le tout. Le calcul est simple, c'est une équation de statique qui te donnera un effort en flexion et compression de la poutre. A partir des charges trouvées on calcule les contraintes et ensuite on peut déterminer le diamêtre intérieur et extérieur de la poutre via le moment d'inertie si je ne m'abuse. Le tout arrosé de quelques coefficients de sécurité pour avoir l'esprit tranquille. Mais là j'ai pas franchement envie de me payer les calculs à la main.

    Si tu peux il y a un logiciel qui s'appelle rdm6 qui doit pouvoir te faire ce genre de simple calcul. Sinon quelqu'un équipé de solidworks et de cosmos express/works peut te le faire sans soucis.

    Pour l'approximation pifométrique et d'après mon expérience dans les lampadaires je dirais un tube de 120 à 150mm de diamêtre, épaisseur 4/5mm en AU4G par exemple doit être une bonne base.
     
  6. JKL

    JKL Compagnon

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    Grue cinéma
    J'insiste pour dire qu'à mon avis la bonne façon pour un amateur de considérer cette réalisation c'est de n'avoir aucun à priori et de commencer donc par chercher qu'est ce qu'il est facile de se procurer dans le commerce pour un particulier. Or du gros tube d'alu à paroi pas trop épaisse sera beaucoup plus difficile à approvisionner que du tube de moyenne dimension d'où la proposition d'un treillis. Quelle que soit la solution il faut évidement faire évoluer l'épaisseur des tubes du plus fin vers la caméra à du plus épais à l'autre extrémité car la contrainte n'est pas la même pour une section de la grue qui supporte juste la caméra et la section qui supporte la caméra au bout de 7 m de bras de levier.
    Une solution performante et élégante mais nécessitant d'acquérir des compétences serait de draper du tissu de carbone imprégné de résine époxy sur un noyau soit démoulable soit perdu car on donne la section que l'on veut là où on veut. Seulement comme c'est la technologie des mâts de bateaux de compétition cela risque d'être couteux : il faut voir. Sinon il est parfaitement jouable de jouer la modestie et de faire la même chose mais avec du tissu de verre imprégné de résine époxy. C'est plus du domaine de l'amateurisme.
     
  7. sim18

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  8. Foxtrot

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    Grue cinéma
    Je doute pour l'utilisation de mat de planche à voile.

    Avec des composites, celle ici en dessous doit faire dans les 20 cm de diamètre..........

    DSCF0559.JPG
     
  9. sim18

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    Grue cinéma
    oui un seul mat pour 20KG en bout ça fait beaucoup , mais je pensais a ça, deux mat relié entre eux. ça va flechir, mais ça ne cassera pas.

    Image2.jpg
     
  10. jlucbjl

    jlucbjl Nouveau

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    Et puis dans l’exemple en photo la flèche n’est pas haubanée à moins qu’il y ait une reprise plus en arrière.

    Mais la piste de Sim18 est intéressante. Merci pour le lien. Je vais chercher du coté des planches à voile et bateau.

    Mdog
    Comme je restais septique sur ton point vu « qu'un profil carré te donne une plus grande résistance dans le sens de la diagonale » J’ai fais l’expérience suivante : j’ai plaqué 50cm de l’extrémité de 4m de tube carré sur une table. Une fois sur une face et une deuxième fois sur la tranche. Le tube étant à l’horizontale j’ai mesuré la flexion à l’autre extrémité où j’avais placé un poids de 2kg pour exagérer la courbure. Et bien j’ai constaté que les deux mesures étaient identiques à quelques dixièmes près. Donc résistance équivalente en diagonale et dans le sens des arêtes.
    Je n’avais pas de tube rond adéquat pour poursuivre la comparaison.

    red_is_dead
    Le calcul est simple ! C’est rassurant.
    Je vais jeter un œil sur ces logiciels notamment rdm6.
    Je me suis aperçu dans la documentation de la grue que lorsque qu’on rallonge la flèche avec un tube de 1,3m alors le poids augmente de 2kg. Comme le diamètre est de 103mm j’ai pu calculer l’épaisseur en négligent le manchon, le surplus de cable, et je trouve 1,8mm (en prenant une densité de 2,7) reste à connaître le type d’alu. C’est peut-être aussi du AU4G …

    JKL
    Bah en cherchant un peu je vais bien finir par trouver le tube adéquat chez un fournisseur. Et puis j’ai une solution de repli qui consiste à utiliser des règles alu à 2 voiles de maçon. Je pense que ce n’est pas de l’alu standard qu’en pensez-vous ?
    Il existe des tubes carbones et fibre de verre mais c’est horriblement couteux. A voir cependant. Comme tu l’indiques il faut une certaine dose de savoir faire pour réaliser ce genre de pièce.
     
  11. JKL

    JKL Compagnon

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    Grue cinéma
    Si t'en restes à tes règles de maçon, pourquoi avoir demandé de t'indiquer d'autres solutions ?? étant donné que c'est déjà ce que tu as fait. Sache quand même que les règles de maçon sont en AGS c'est à dire un des alliages d'alu les moins résistants et que l'épaisseur de paroi est très insuffisante pour ton usage à mon avis. Essaye de faire un calcul approximatif de ce qu'implique passer de 4 m à 7 mètres. Ceci dit si tu haubanes correctement ça ira peut-être. Attention à ne pas raisonner en statique mais en dynamique si "tu secoues ta caméra" et que des gens sont en dessous. Tu peux passer le reste de ta vie à leur payer une pension.
     
  12. Foxtrot

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    En effet, elle est bien haubanée verticalement mais aussi latéralement jusque l'avant dernier segment.

    Je n'ai pas eu l'occasion de faire une photo de la grue complète mais si on me disait qu'elle avait 10m et plus , je le croirais biens volontiers.

    Ca dépend ce que l'on veut en faire mais ici, le bateau démarre en trombe, face à la caméra qui s'élève en passant à 30cm.
    A mon avis, la rigidité est primordiale dans ce cas. :roll:

    DSCF0553.JPG
     
  13. JKL

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    Grue cinéma
    Ca me semble être une nécessité absolue car s'il faut attendre 1 ou deux minutes après chaque mouvement de la grue que la caméra cesse de bouger pour filmer, cela risque de ne pas plaire au réalisateur. C'est pourquoi un haubanage est nécessaire même sur des grues professionnelles, mais en soi ce n'est pas là qu'est la difficulté.
     
  14. jlucbjl

    jlucbjl Nouveau

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    AGS pour les règles! Merci JKL pour la réponse cela me permet d'éviter cette solution de repli. En fait il y a quelques mois j'étais tombé sur un site d'un fabricant qui ventait la robustesse de ces règles grâce à une qualité d'aluminium. Comme je ne retrouve plus le site je me suis dit que vous pourriez me le confirmer.

    D'après ce que j'ai pu glaner sur le net, l'utilisation de tubes en fibre de verre n'est peut-être pas si onéreuse que ça. Par contre il faut que je me renseigne auprès de spécialistes car les caractéristiques mécaniques sont multiples et dépendent énormément des procédures de fabrication.

    Sinon vous prêcher un convaincu, oui il faut absolument haubaner. D'une part pour soulager le flèche, ensuite pour qu'elle subisse un minimum de déformation ce qui garantie une assiette constante de la tête de grue (parallélogramme avec un câble ou un deuxième petit tube) et enfin pour rigidifier au maximum la structure réduisant les ondulations parasites de la flèche lorsque la grue est en mouvement.
     
  15. JKL

    JKL Compagnon

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    Grue cinéma
    Pour faire cette grue en stratifié ( l'idéal est la fibre de carbone bien sûr mais prix et contraintes de mise en oeuvre peuvent tempérer les ardeurs : il faut voir ) il faut prendre des tissus de verre en qualité E ceux utilisés pour faire des planeurs et des avions ; plus chers bien sûr mais des résultats très supérieurs. Les solutions à bas coût type mât de verre et résine polyesther donneront des résultats catastrophiques. Je pense qu'on doit trouver des bouquins ???? ou des renseignements dans le milieu construction amateur de bateaux POUR LES MATS pas pour les coques où le prix est le facteur qui prime. Seule une association astucieuse de tissus unidirectionnels et bidirectionnels ( avec les fibres disposées à 45° pour encaisser les efforts en torsion ) peut donner un résultat acceptable. La grosse dificulté va être de faire les emboitages solides. Un point à creuser en // c'est comment avec des mâts en carbone de planches à voile ou autres faire une assemblage qui tienne la route.

    Edit :
    Un simple coup d'oeil avec Google, vient de me confirmer que cette dernière solution est à creuser en priorité. C'est sûr que le prix risque de s'envoler mais là aussi il faut savoir raisonner non pas en valeur absolue mais en valeur relative : comparer à quelle somme finale CHAQUE solution aboutit. Les alliages d'aluminium de qualité mécanique coûtent autour de 15-20€ le kg et il n'est pas évident de s'en procurer.
    Par ailleurs une remarque : la réalisation de cette grue en plusieurs parties risque d'augmenter sérieusement la difficulté. 1°) emboiter des éléments de cannes à pêche de 20-25 mm de diamètre c'est une chose et emboiter de la même façon deux parties cylindriques male/femelle ayant 50-80 mm de diamètre sera bien différent. La moindre aspérité/poussière c'est le grippage. 2°) cela nécessitera un renforcement local sans parler que par nature deux tubes ( métal ou autre ) n'ont pas la cylindricité requise sans parler de l'adéquation des diamètres pour faire cela sans usinages par exemple. 3°) pour compenser le poids à 7 m il va falloir un contrepoids 7 fois plus lourd à 1 m. L'ensemble doit donc être monté sur chassis roulant. Dans ces conditions n'est-il pas astucieux de faire une grue d'un seul tenant tractable derrière une voiture ? Cela résoud pas mal de ponts délicats.
     
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